JP6964494B2 - ロボットの直接教示装置及びその方法 - Google Patents
ロボットの直接教示装置及びその方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6964494B2 JP6964494B2 JP2017227223A JP2017227223A JP6964494B2 JP 6964494 B2 JP6964494 B2 JP 6964494B2 JP 2017227223 A JP2017227223 A JP 2017227223A JP 2017227223 A JP2017227223 A JP 2017227223A JP 6964494 B2 JP6964494 B2 JP 6964494B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- input pattern
- operating force
- robot
- articulated robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36343—Select machining method as function of selected tool
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
この発明に係るロボットの直接教示装置は、複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御部の力制御に従って、多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示装置において、力センサの検出結果に基づいて、軸に加えられた操作力を推定する力推定部と、力推定部によって推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類する入力パターン分類部と、入力パターン分類部によって分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御部の力制御を切り替える力制御切り替え部とを備え、力制御部は、推定された操作力の入力パターンが、多関節ロボットの並進移動に対応した入力パターンに分類された場合には、多関節ロボットにおける手先部の移動方向を、操作力の作用方向に応じて制御するものである。
この発明に係るロボットの直接教示装置は、複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御部の力制御に従って、多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示装置において、力センサの検出結果に基づいて、軸に加えられた操作力を推定する力推定部と、力推定部によって推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類する入力パターン分類部と、入力パターン分類部によって分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御部の力制御を切り替える力制御切り替え部とを備え、力センサは、多関節ロボットの各関節部に設けられ、力推定部は、各関節部に設けられた力センサの出力値が変化しないことを利用して、複数の軸の中から、操作力が加えられた軸を推定するものである。
この発明に係るロボットの教示方法は、複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御に従って、多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示方法において、力センサの検出結果に基づいて、軸に加えられた操作力を推定し、推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類し、分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御を切り替え、力制御部は、推定された操作力の入力パターンが、多関節ロボットの並進移動に対応した入力パターンに分類された場合には、多関節ロボットにおける手先部の移動方向を、操作力の作用方向に応じて制御するものである。
この発明に係るロボットの教示方法は、複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御に従って、多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示方法において、力センサの検出結果に基づいて、軸に加えられた操作力を推定し、推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類し、分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御を切り替え、力センサは、多関節ロボットの各関節部に設けられ、力推定部は、各関節部に設けられた力センサの出力値が変化しないことを利用して、複数の軸の中から、操作力が加えられた軸を推定するものである。
図1は、この発明の実施の形態1に係るロボットの直接教示装置が適用される多関節ロボット10の構成例を示した外観図である。図1に示すように、多関節ロボット10は、基台11と、この基台11に支持されるアーム12とから構成されている。アーム12は、6自由度を有しており、6つのリンク部材21a〜21f、6つの関節部22a〜22f、及び、手先部23から構成されている。つまり、多関節ロボット10は、一般的な6軸多関節ロボットである。但し、本発明に係るロボット直接教示装置及びその方法は、多関節ロボットの構成及び自由度数によって、その本質が失われるものではない。
f=J−Tτ …(1)
但し、
f=[fx fy fz fα fβ fγ]T:作業者が加えた操作力
τ=[τ1 τ2 τ3 τ4 τ5 τ6]T:重力補償済み出力値
J:[操作力が加えられたリンク部材の軸方向中央部における速度]=J×
[操作力が加えられたリンク部材に対応する関節部の速度]を満たす行列
なお、fx、fy、fzは、直交3軸における各並進力であり、fα、fβ、fγは、直交3軸における各回転力である。
また、τ1、τ2、τ3、τ4、τ5、τ6は、6つのトルクセンサ34の各重力補償済み出力値である。
g=[fx fy fz]T/|[fx fy fz]T| …(2)
r=p+K[gT01×3]T …(3)
但し、
p=[px py pz pα pβ pγ]T:現在の位置及び姿勢
K:定数
θri=θi+Ks …(4)
但し、
i:リンク部材21a〜21fに対応する番号(手先部23が回転する場合はi=6)
θi:iに対応するリンク部材における現在の回転角度
K:定数
s:回転方向R1のときは「1」、回転方向R2のときは「−1」となる変数
この実施の形態2に係るロボットの直接教示装置及びその方法は、実施の形態1に係るロボットの直接教示装置及びその方法における6つのトルクセンサ34に替えて、1つの6軸力センサ(図示省略)を手先部23に設けている。
f=[fx fy fz fα fβ fγ]T …(5)
11 基台
12 アーム
21a〜21f リンク部材
22a〜22f 関節部
23 手先部
31 モータ
31a 回転軸
32 中心軸
33 連結軸
34 トルクセンサ
35 取付板
36 直接教示指示部
40 直接教示装置
41 力推定部
42 力制御部
43 モータドライバ
44 入力パターン分類部
45 力制御切り替え部
J1〜J6 軸
Claims (7)
- 複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御部の力制御に従って、前記多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示装置において、
前記力センサの検出結果に基づいて、前記軸に加えられた操作力を推定する力推定部と、
前記力推定部によって推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類する入力パターン分類部と、
前記入力パターン分類部によって分類された操作力の入力パターンに応じて、前記力制御部の力制御を切り替える力制御切り替え部とを備え、
前記力制御部は、
推定された操作力の入力パターンが、前記多関節ロボットの回転移動に対応した入力パターンに分類された場合には、
前記多関節ロボットにおける手先部の回転方向を制御する
ことを特徴とするロボットの直接教示装置。 - 複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御部の力制御に従って、前記多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示装置において、
前記力センサの検出結果に基づいて、前記軸に加えられた操作力を推定する力推定部と、
前記力推定部によって推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類する入力パターン分類部と、
前記入力パターン分類部によって分類された操作力の入力パターンに応じて、前記力制御部の力制御を切り替える力制御切り替え部とを備え、
前記力制御部は、
推定された操作力の入力パターンが、前記多関節ロボットの並進移動に対応した入力パターンに分類された場合には、
前記多関節ロボットにおける手先部の移動方向を、操作力の作用方向に応じて制御する
ことを特徴とするロボットの直接教示装置。 - 複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御部の力制御に従って、前記多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示装置において、
前記力センサの検出結果に基づいて、前記軸に加えられた操作力を推定する力推定部と、
前記力推定部によって推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類する入力パターン分類部と、
前記入力パターン分類部によって分類された操作力の入力パターンに応じて、前記力制御部の力制御を切り替える力制御切り替え部とを備え、
前記力センサは、前記多関節ロボットの各関節部に設けられ、
前記力推定部は、前記各関節部に設けられた前記力センサの出力値が変化しないことを利用して、前記複数の軸の中から、操作力が加えられた軸を推定する
ことを特徴とするロボットの直接教示装置。 - 前記力センサは、前記多関節ロボットの手先部に設けられた多軸力センサである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のロボットの直接教示装置。 - 複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御に従って、前記多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示方法において、
前記力センサの検出結果に基づいて、前記軸に加えられた操作力を推定し、
推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類し、
分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御を切り替え、
前記力制御部は、
推定された操作力の入力パターンが、前記多関節ロボットの回転移動に対応した入力パターンに分類された場合には、
前記多関節ロボットにおける手先部の回転方向を制御する
ことを特徴とするロボットの直接教示方法。 - 複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御に従って、前記多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示方法において、
前記力センサの検出結果に基づいて、前記軸に加えられた操作力を推定し、
推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類し、
分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御を切り替え、
前記力制御部は、
推定された操作力の入力パターンが、前記多関節ロボットの並進移動に対応した入力パターンに分類された場合には、
前記多関節ロボットにおける手先部の移動方向を、操作力の作用方向に応じて制御する
ことを特徴とするロボットの直接教示方法。 - 複数の軸を有する多関節ロボットに加わる操作力を力センサによって検出し、その検出結果に基づいた力制御に従って、前記多関節ロボットを移動させて、その位置を直接教示するロボットの直接教示方法において、
前記力センサの検出結果に基づいて、前記軸に加えられた操作力を推定し、
推定された操作力の入力パターンを、予め設定された入力パターンの種類ごとに分類し、
分類された操作力の入力パターンに応じて、力制御を切り替え、
前記力センサは、前記多関節ロボットの各関節部に設けられ、
前記力推定部は、前記各関節部に設けられた前記力センサの出力値が変化しないことを利用して、前記複数の軸の中から、操作力が加えられた軸を推定する
ことを特徴とするロボットの直接教示方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017227223A JP6964494B2 (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | ロボットの直接教示装置及びその方法 |
CN201880072646.7A CN111356559A (zh) | 2017-11-27 | 2018-10-15 | 机械手的直接教示装置及其方法 |
PCT/JP2018/038332 WO2019102746A1 (ja) | 2017-11-27 | 2018-10-15 | ロボットの直接教示装置及びその方法 |
KR1020207012612A KR20200064115A (ko) | 2017-11-27 | 2018-10-15 | 로봇의 직접 교시 장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017227223A JP6964494B2 (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | ロボットの直接教示装置及びその方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019093526A JP2019093526A (ja) | 2019-06-20 |
JP6964494B2 true JP6964494B2 (ja) | 2021-11-10 |
Family
ID=66631455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017227223A Active JP6964494B2 (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | ロボットの直接教示装置及びその方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6964494B2 (ja) |
KR (1) | KR20200064115A (ja) |
CN (1) | CN111356559A (ja) |
WO (1) | WO2019102746A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7095944B2 (ja) * | 2018-09-07 | 2022-07-05 | アズビル株式会社 | ロボットの直接教示装置及び直接教示方法 |
CN109623830B (zh) * | 2018-11-27 | 2021-11-30 | 佛山科学技术学院 | 一种基于多传感器的机器人任务示教方法及系统 |
JP2021062436A (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-22 | セイコーエプソン株式会社 | 教示方法 |
CN114585483A (zh) * | 2019-10-22 | 2022-06-03 | 优傲机器人公司 | 安全激活机器人臂的自由驱动模式 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH077305B2 (ja) * | 1989-10-06 | 1995-01-30 | 日立建機株式会社 | ロボットの直接教示装置及び直接教示方法 |
JPH08336785A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボットの教示装置 |
JP4822063B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2011-11-24 | 株式会社安川電機 | ロボットの直接教示装置 |
JP4962424B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2012-06-27 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットのダイレクトティーチ制御装置 |
JP4568795B2 (ja) * | 2009-01-09 | 2010-10-27 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアームの制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
JP5910491B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2016-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | ロボットアーム教示システム及びロボットアーム教示方法 |
JP5893665B2 (ja) * | 2014-04-14 | 2016-03-23 | ファナック株式会社 | 作用された力に応じて移動されるロボットを制御するロボット制御装置 |
JP6489991B2 (ja) * | 2015-10-02 | 2019-03-27 | ファナック株式会社 | ロボットを操作するハンドルを備えたロボット用操作装置 |
JP2017074669A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社リコー | マニピュレータの制御装置、マニピュレータ駆動装置、及びロボットシステム |
-
2017
- 2017-11-27 JP JP2017227223A patent/JP6964494B2/ja active Active
-
2018
- 2018-10-15 WO PCT/JP2018/038332 patent/WO2019102746A1/ja active Application Filing
- 2018-10-15 CN CN201880072646.7A patent/CN111356559A/zh active Pending
- 2018-10-15 KR KR1020207012612A patent/KR20200064115A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200064115A (ko) | 2020-06-05 |
CN111356559A (zh) | 2020-06-30 |
WO2019102746A1 (ja) | 2019-05-31 |
JP2019093526A (ja) | 2019-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6964494B2 (ja) | ロボットの直接教示装置及びその方法 | |
JP5148715B2 (ja) | 産業用ロボット及び産業用ロボットのプログラミング方法 | |
JP6472214B2 (ja) | ロボット装置の制御方法及びロボット装置 | |
JP4822063B2 (ja) | ロボットの直接教示装置 | |
US20150127151A1 (en) | Method For Programming Movement Sequences Of A Redundant Industrial Robot And Industrial Robot | |
JP6773098B2 (ja) | ロボットシステム及びロボット制御方法 | |
JP2015033747A (ja) | ロボットシステム、ロボット制御装置及びロボット制御方法 | |
JP2015155126A (ja) | ロボットシステムのツール座標系補正方法、およびロボットシステム | |
JP2010069587A5 (ja) | ロボットシステムおよびロボットの制御方法 | |
JP2019206047A5 (ja) | ロボットシステム、制御装置および制御方法 | |
JP2016028842A (ja) | アクチュエータシステム | |
JP2010231575A (ja) | ロボットのオフライン教示装置、ロボットのオフライン教示方法、及びロボットシステム | |
JP7481097B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
KR101250795B1 (ko) | 직접 교시 로봇 시스템 및 직접 교시 로봇 동작 제어 방법 | |
JP2016221653A (ja) | ロボット制御装置およびロボットシステム | |
JP7458818B2 (ja) | ロボット装置、インタフェース装置、制御装置、エンドエフェクタ、制御方法、ロボット装置を用いた物品の製造方法、プログラム及び記録媒体 | |
KR101812026B1 (ko) | 6축 다관절 로봇 | |
JP2006341372A (ja) | ロボットの制御方法 | |
JP2006315128A (ja) | ロボットハンドの持ち替え把持制御方法。 | |
JP7154748B2 (ja) | ロボットシステム、物品の製造方法、制御方法、制御プログラム、及び記録媒体 | |
JPS6149075B2 (ja) | ||
JP2021121451A (ja) | 教示方法およびロボットシステム | |
JP6429977B2 (ja) | ロボット装置及びロボット制御方法 | |
JP2017127932A (ja) | ロボット装置、ロボット制御方法、部品の製造方法、プログラム及び記録媒体 | |
JP4378517B2 (ja) | 丸型ハンドルバルブ操作用ロボットアーム制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200911 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210603 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20210603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210921 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6964494 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |